本发明涉及体育器材
技术领域：
，具体为一种用于跑步机的橡胶质跑步带及其制备方法。
背景技术：
：随着人们生活水平的提高，对健康的需求也随之增高。跑步可以有效的提高心肺功能，改善健康状况，是一种十分简单方便的健身方式。但随着人们生活节奏的加快，收到时间、交通等各方面的限制，普通的室外跑步已经无暇兼顾，因此健身房运动成为一种人们更加倾向的健康的运动方式，健身房中的跑步机数量有限，接受着各种各样前来健身跑步的人们的使用，损坏率极高。其中，跑步机上的跑步带磨损严重，甚至断裂，普通的跑步机上的跑步带是普通的橡胶材质，经受各类人群的经常踩踏，使用一段时间后便可能老化甚至断裂，且普通橡胶的弹性以及柔韧性都不够，影响使用。技术实现要素：为了解决上述问题，本发明的目的是提出一种用于跑步机的橡胶质跑步带，以及一种用于跑步机的橡胶质跑步带的制备方法，橡胶跑步带使用了复合橡胶材质经过特有的方法制备而成，具有高弹性、高柔韧性和高耐磨性，且使用寿命长。本发明为了解决上述问题所采取的技术方案为：一种用于跑步机的橡胶质跑步带，所述橡胶质跑步带设置在跑步机上，所述橡胶质跑步带由弹性复合橡胶制成，其中，按照重量份数，该弹性复合橡胶以60-70份丁腈橡胶、20-35份丁苯橡胶和15-20份氯丁橡胶为骨架，以15-35份sbs橡胶弹性体、5-15份聚烯烃弹性体、5-10份聚氨酯弹性体和5-8份空心玻璃微珠为基料，以5-8份氢氧化镁、2-5份磷酸三丁酯、3-5份三嗪和1-3份三聚氰胺为辅料，以10-15份硅藻土、5-8份滑石粉、3-5份粒径为150目的碳化硅微粉或碳化锆微粉或氧化铝微粉和3-5份改性二氧化钛作为增强剂，并添加5-8份钛酸偶联剂、8-10份环氧大豆油和1-3份硅烷偶联剂作为外加剂以及2-4份硫化剂bpo、1-2份硫磺和2-3份促进剂dm作为硫化剂混炼制成。所述改性二氧化钛的制备方法为：将3-5份纳米二氧化钛添加到20-24份十二烷基苯磺酸钠和10-13份月桂酸的混合液中，超声分散22-26min得到溶液a，超声功率为450-550w、超声频率25-28khz；将溶液a移入微波处理设备进行两次微波处理后得到溶液b，第一次辐射7-10min，第一次辐射的功率为550-600w，第二次辐射1-4min，第二次辐射的功率为70-90w；将溶液b置于真空抽滤装置中，通过40-70nm孔径的抽滤膜进行真空抽滤15-18min后，干燥、粉碎，得到改性二氧化钛，真空压强为55-58mpa。所述空心玻璃微珠经过膜镀液镀膜改性处理，其中，空心玻璃微珠与膜镀液的重量比为3-4:100，按照重量份数，所述膜镀液包括1-2份壳聚糖、2-3份冰醋酸、10-15份无水乙醇、3-5份三甲氧基氯硅烷和80-85份去离子水。所述空心玻璃微珠的改性方法如下：先将空心玻璃微珠依次置于3-8％的盐酸溶液和无水乙醇中磁力搅拌30-60min，抽滤时用去离子水多次洗涤以除去空心玻璃微珠表面的油污，烘干备用；其次，将冰醋酸加入去离子水中磁力搅拌配置成稀醋酸溶液，再向稀醋酸溶液中加入壳聚糖，磁力搅拌至壳聚糖完全溶解后，再向溶液中缓慢加入三甲氧基氯硅烷和无水乙醇，磁力搅拌2-4h，在室温下密闭陈化一天，制得镀膜液；最后，将去污后的空心玻璃微珠置入镀膜液中，缓慢搅拌2-4h后抽滤，将所得的空心玻璃微珠在室温下干燥10-30min，再在干燥箱中以180-200℃烘干2h，即得改性空心玻璃微珠。一种用于跑步机的橡胶质跑步带的制备方法，包括以下步骤：1)预热密炼机至150-170℃，按照比例称取各组分，将丁腈橡胶、丁苯橡胶和氯丁橡胶置入密炼机中以70-120rpm的搅拌速度混炼5-8min，得到混合物ⅰ，室温下静置至密炼机温度为70-80℃时，向混合物ⅰ中依次加入sbs橡胶弹性体、聚烯烃弹性体、聚氨酯弹性体和空心玻璃微珠，以120-180rpm的搅拌速度混炼20-30min，得橡胶骨架，备用；2)向橡胶骨架中依次加入氢氧化镁、磷酸三丁酯、三嗪和三聚氰以及钛酸偶联剂、环氧大豆油和硅烷偶联剂，在150-170℃下以75-90rpm的搅拌速度混炼10-12min后，再依次加入硅藻土、滑石粉、粒径为150目的碳化硅微粉或碳化锆微粉或氧化铝微粉和改性二氧化钛，在160-165℃、50-65mpa下，以60-80rpm的搅拌速度混炼8-10min，得混合物ⅱ，备用；3)在75-90℃向混合物ⅱ中依次加入硫化剂bpo、硫磺和促进剂dm，以90-96rpm的搅拌速度混炼18-20min后，升温至150-165℃，持续混炼8-10分钟后降温，即得橡胶质跑步带。与现有技术相比，本发明具有一下有益效果：本发明所述的橡胶质跑步带，采用了复合橡胶，其以丁腈橡胶、丁苯橡胶和氯丁橡胶作为橡胶主料，使弹性耐磨复合橡胶垫具备了优异的耐磨性能；而sbs橡胶弹性体、聚烯烃弹性体、聚氨酯弹性体和空心玻璃微珠的加入，使得橡胶主料具备了极佳的弹性和抗冲击性。另外，对空心玻璃微珠的表面改性中，通过低表面能的物质对具有一定粘度的壳聚糖溶液进行表面修饰以增大其憎水性能，再对空心玻璃微珠进行表面处理，烘干后得到的空心玻璃微珠表面具有憎水性能，使得橡胶主料具有了很好的耐潮抗水性能，在雨水天气不吸水，干燥极快，不影响实际实用；此外，在弹性耐磨复合橡胶垫受负荷时，空心玻璃微珠能够吸收冲击能量，进一步提高了橡胶垫的抗冲击性能，同时还可以引发银纹，终止裂缝扩展，在一定形态结构下引发基体的剪切屈服，从而消耗大量的冲击能量，又能较好地传递所承受的外力，提高橡胶基体的压缩强度、弯曲强度、抗冲击强度即抗震缓冲性；此外，氢氧化镁、磷酸三丁酯、三嗪和三聚氰胺之间在橡胶基体中形成阻燃体系，使得橡胶垫在提高抗氧化性能的同时，也提高了对烟雾、高温油烟的抑制性能，大幅提高了橡胶垫的阻燃指标；此外，硅藻土、滑石粉、碳化硅微粉或碳化锆微粉或氧化铝微粉以及改性二氧化钛作为增强剂加入，进一步增强了橡胶垫的耐磨耐腐性能和耐拉伸性能；另外，改性二氧化钛是通过对二氧化钛进行改性加工、改变其表面性能得到的，改性过程中，当表面活性剂与二氧化钛表面接触时，由于表面活性剂十二烷基苯磺酸钠是由亲水的极性和憎水的非极性基团两部分构成，且二氧化钛表面含有大量极性基团，因此在微波的作用下，表面活性剂更加容易被吸附在二氧化钛表面，而非极性基团则自由展露在二氧化钛外侧，从而得到改性二氧化钛，改性二氧化钛与橡胶分子具有良好的相容性，而且二氧化钛的极性基团被非极性基团所取代后，其表面活性能大大降低，使改性二氧化钛能够稳定的分布在橡胶分子所构成的“网状结构”中，因而在受到外界冲击作用力时，橡胶分子能有效地将载荷转移到高机械强度的改性二氧化钛上，从而大大提高了本发明的强度和耐拉伸能力；钛酸偶联剂、环氧大豆油和硅烷偶联剂的加入，增加了各原料的相容性，使上述添加的原料均匀分布在橡胶分子构成的“网状结构”中，大大提高了橡胶垫的耐磨性能和弹性；硫化剂bpo、硫磺和促进剂dm作为硫化体系，具有硫化速度快、压缩变形率低等特点，能够在促进形成“网状结构”的同时形成了一种“整体网络效应”，从而增强本发明中橡胶质跑步带的弹性和强度。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明作详细说明，本实施例以本发明技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。实施例1一种用于跑步机的橡胶质跑步带，所述橡胶质跑步带设置在跑步机上，所述橡胶质跑步带由弹性复合橡胶制成，其中，按照重量份数，该弹性复合橡胶以60份丁腈橡胶、20份丁苯橡胶和15份氯丁橡胶为骨架，以15份sbs橡胶弹性体、5份聚烯烃弹性体、5份聚氨酯弹性体和5份空心玻璃微珠为基料，以5份氢氧化镁、2份磷酸三丁酯、3份三嗪和1份三聚氰胺为辅料，以10份硅藻土、5份滑石粉、3份粒径为150目的碳化硅微粉或碳化锆微粉或氧化铝微粉和3份改性二氧化钛作为增强剂，并添加5份钛酸偶联剂、8份环氧大豆油和1份硅烷偶联剂作为外加剂以及2份硫化剂bpo、1份硫磺和2份促进剂dm作为硫化剂混炼制成。其中，所述改性二氧化钛的制备方法为：将3份纳米二氧化钛添加到20份十二烷基苯磺酸钠和10份月桂酸的混合液中，超声分散22min得到溶液a，超声功率为450w、超声频率25khz；将溶液a移入微波处理设备进行两次微波处理后得到溶液b，第一次辐射7min，第一次辐射的功率为550w，第二次辐射1min，第二次辐射的功率为70w；将溶液b置于真空抽滤装置中，通过40nm孔径的抽滤膜进行真空抽滤15min后，干燥、粉碎，得到改性二氧化钛，真空压强为55mpa。其中，所述空心玻璃微珠经过膜镀液镀膜改性处理，空心玻璃微珠与膜镀液的重量比为3:100，按照重量份数，所述膜镀液包括1份壳聚糖、2份冰醋酸、10份无水乙醇、3份三甲氧基氯硅烷和80份去离子水。其中，所述空心玻璃微珠的改性方法如下：先将空心玻璃微珠依次置于3％的盐酸溶液和无水乙醇中磁力搅拌30min，抽滤时用去离子水多次洗涤以除去空心玻璃微珠表面的油污，烘干备用；其次，将冰醋酸加入去离子水中磁力搅拌配置成稀醋酸溶液，再向稀醋酸溶液中加入壳聚糖，磁力搅拌至壳聚糖完全溶解后，再向溶液中缓慢加入三甲氧基氯硅烷和无水乙醇，磁力搅拌2h，在室温下密闭陈化一天，制得镀膜液；最后，将去污后的空心玻璃微珠置入镀膜液中，缓慢搅拌2h后抽滤，将所得的空心玻璃微珠在室温下干燥10min，再在干燥箱中以180℃烘干2h，即得改性空心玻璃微珠。所述橡胶质跑步带的制备方法包括以下步骤：1)预热密炼机至150℃，按照比例称取各组分，将丁腈橡胶、丁苯橡胶和氯丁橡胶置入密炼机中以70rpm的搅拌速度混炼5min，得到混合物ⅰ，室温下静置至密炼机温度为70℃时，向混合物ⅰ中依次加入sbs橡胶弹性体、聚烯烃弹性体、聚氨酯弹性体和空心玻璃微珠，以120rpm的搅拌速度混炼20min，得橡胶骨架，备用；2)向橡胶骨架中依次加入氢氧化镁、磷酸三丁酯、三嗪和三聚氰以及钛酸偶联剂、环氧大豆油和硅烷偶联剂，在150℃下以75-rpm的搅拌速度混炼10min后，再依次加入硅藻土、滑石粉、粒径为150目的碳化硅微粉或碳化锆微粉或氧化铝微粉和改性二氧化钛，在160℃、50mpa下，以60rpm的搅拌速度混炼8min，得混合物ⅱ，备用；3)在75℃向混合物ⅱ中依次加入硫化剂bpo、硫磺和促进剂dm，以90rpm的搅拌速度混炼18min后，升温至150℃，持续混炼8分钟后降温，即得橡胶质跑步带。实施例2一种用于跑步机的橡胶质跑步带，所述橡胶质跑步带设置在跑步机上，所述橡胶质跑步带由弹性复合橡胶制成，其中，按照重量份数，该弹性复合橡胶以70份丁腈橡胶、35份丁苯橡胶和20份氯丁橡胶为骨架，以35份sbs橡胶弹性体、15份聚烯烃弹性体、10份聚氨酯弹性体和8份空心玻璃微珠为基料，以8份氢氧化镁、5份磷酸三丁酯、5份三嗪和3份三聚氰胺为辅料，以15份硅藻土、8份滑石粉、5份粒径为150目的碳化硅微粉或碳化锆微粉或氧化铝微粉和5份改性二氧化钛作为增强剂，并添加8份钛酸偶联剂、10份环氧大豆油和3份硅烷偶联剂作为外加剂以及4份硫化剂bpo、2份硫磺和3份促进剂dm作为硫化剂混炼制成。其中，所述改性二氧化钛的制备方法为：将5份纳米二氧化钛添加到24份十二烷基苯磺酸钠和13份月桂酸的混合液中，超声分散26min得到溶液a，超声功率为550w、超声频率28khz；将溶液a移入微波处理设备进行两次微波处理后得到溶液b，第一次辐射10min，第一次辐射的功率为600w，第二次辐射4min，第二次辐射的功率为90w；将溶液b置于真空抽滤装置中，通过70nm孔径的抽滤膜进行真空抽滤18min后，干燥、粉碎，得到改性二氧化钛，真空压强为58mpa。其中，所述空心玻璃微珠经过膜镀液镀膜改性处理，空心玻璃微珠与膜镀液的重量比为4:100，按照重量份数，所述膜镀液包括2份壳聚糖、3份冰醋酸、15份无水乙醇、5份三甲氧基氯硅烷和85份去离子水。其中，所述空心玻璃微珠的改性方法如下：先将空心玻璃微珠依次置于3-8％的盐酸溶液和无水乙醇中磁力搅拌60min，抽滤时用去离子水多次洗涤以除去空心玻璃微珠表面的油污，烘干备用；其次，将冰醋酸加入去离子水中磁力搅拌配置成稀醋酸溶液，再向稀醋酸溶液中加入壳聚糖，磁力搅拌至壳聚糖完全溶解后，再向溶液中缓慢加入三甲氧基氯硅烷和无水乙醇，磁力搅拌4h，在室温下密闭陈化一天，制得镀膜液；最后，将去污后的空心玻璃微珠置入镀膜液中，缓慢搅拌4h后抽滤，将所得的空心玻璃微珠在室温下干燥30min，再在干燥箱中以200℃烘干2h，即得改性空心玻璃微珠。所述橡胶质跑步带的制备方法包括以下步骤：1)预热密炼机至170℃，按照比例称取各组分，将丁腈橡胶、丁苯橡胶和氯丁橡胶置入密炼机中以120rpm的搅拌速度混炼8min，得到混合物ⅰ，室温下静置至密炼机温度为80℃时，向混合物ⅰ中依次加入sbs橡胶弹性体、聚烯烃弹性体、聚氨酯弹性体和空心玻璃微珠，以180rpm的搅拌速度混炼30min，得橡胶骨架，备用；2)向橡胶骨架中依次加入氢氧化镁、磷酸三丁酯、三嗪和三聚氰以及钛酸偶联剂、环氧大豆油和硅烷偶联剂，在170℃下以90rpm的搅拌速度混炼12min后，再依次加入硅藻土、滑石粉、粒径为150目的碳化硅微粉或碳化锆微粉或氧化铝微粉和改性二氧化钛，在165℃、65mpa下，以80rpm的搅拌速度混炼10min，得混合物ⅱ，备用；3)在90℃向混合物ⅱ中依次加入硫化剂bpo、硫磺和促进剂dm，以96rpm的搅拌速度混炼20min后，升温至165℃，持续混炼10分钟后降温，即得橡胶质跑步带。实施例3一种用于跑步机的橡胶质跑步带，所述橡胶质跑步带设置在跑步机上，所述橡胶质跑步带由弹性复合橡胶制成，其中，按照重量份数，该弹性复合橡胶以65份丁腈橡胶、28份丁苯橡胶和18份氯丁橡胶为骨架，以25份sbs橡胶弹性体、10份聚烯烃弹性体、12份聚氨酯弹性体和7份空心玻璃微珠为基料，以7份氢氧化镁、4份磷酸三丁酯、4份三嗪和2份三聚氰胺为辅料，以13份硅藻土、7份滑石粉、4份粒径为150目的碳化硅微粉或碳化锆微粉或氧化铝微粉和4份改性二氧化钛作为增强剂，并添加6份钛酸偶联剂、9份环氧大豆油和2份硅烷偶联剂作为外加剂以及3份硫化剂bpo、1.5份硫磺和2.5份促进剂dm作为硫化剂混炼制成。所述改性二氧化钛的制备方法为：将4份纳米二氧化钛添加到22份十二烷基苯磺酸钠和12份月桂酸的混合液中，超声分散24min得到溶液a，超声功率为500w、超声频率26khz；将溶液a移入微波处理设备进行两次微波处理后得到溶液b，第一次辐射9min，第一次辐射的功率为575w，第二次辐射3min，第二次辐射的功率为80w；将溶液b置于真空抽滤装置中，通过65nm孔径的抽滤膜进行真空抽滤16min后，干燥、粉碎，得到改性二氧化钛，真空压强为57mpa。所述空心玻璃微珠经过膜镀液镀膜改性处理，其中，空心玻璃微珠与膜镀液的重量比为3.5:100，按照重量份数，所述膜镀液包括1.5份壳聚糖、2.5份冰醋酸、12.5份无水乙醇、4份三甲氧基氯硅烷和83份去离子水。所述空心玻璃微珠的改性方法如下：先将空心玻璃微珠依次置于6％的盐酸溶液和无水乙醇中磁力搅拌45min，抽滤时用去离子水多次洗涤以除去空心玻璃微珠表面的油污，烘干备用；其次，将冰醋酸加入去离子水中磁力搅拌配置成稀醋酸溶液，再向稀醋酸溶液中加入壳聚糖，磁力搅拌至壳聚糖完全溶解后，再向溶液中缓慢加入三甲氧基氯硅烷和无水乙醇，磁力搅拌3h，在室温下密闭陈化一天，制得镀膜液；最后，将去污后的空心玻璃微珠置入镀膜液中，缓慢搅拌3h后抽滤，将所得的空心玻璃微珠在室温下干燥20min，再在干燥箱中以190℃烘干2h，即得改性空心玻璃微珠。所述橡胶质跑步带的制备方法包括以下步骤：1)预热密炼机至160℃，按照比例称取各组分，将丁腈橡胶、丁苯橡胶和氯丁橡胶置入密炼机中以95rpm的搅拌速度混炼6min，得到混合物ⅰ，室温下静置至密炼机温度为75℃时，向混合物ⅰ中依次加入sbs橡胶弹性体、聚烯烃弹性体、聚氨酯弹性体和空心玻璃微珠，以150rpm的搅拌速度混炼25min，得橡胶骨架，备用；2)向橡胶骨架中依次加入氢氧化镁、磷酸三丁酯、三嗪和三聚氰以及钛酸偶联剂、环氧大豆油和硅烷偶联剂，在160℃下以80rpm的搅拌速度混炼11min后，再依次加入硅藻土、滑石粉、粒径为150目的碳化硅微粉或碳化锆微粉或氧化铝微粉和改性二氧化钛，在163℃、58mpa下，以70rpm的搅拌速度混炼9min，得混合物ⅱ，备用；3)在80℃向混合物ⅱ中依次加入硫化剂bpo、硫磺和促进剂dm，以93rpm的搅拌速度混炼19min后，升温至158℃，持续混炼9分钟后降温，即得橡胶质跑步带。以下是上述实施例的实验数据：实施例1实施例2实施例3摩擦系数0.310.270.29屈服拉伸应力(mpa)323537屈服拉伸应变(％)152143146老化系数0.890.930.91以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例描述如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述所述技术内容作出的些许更动或修饰均为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。当前第1页12